Riciclo pannelli fotovoltaici: il brevetto dell’Enea

Michael Hackhofer / 21 Dicembre, 2020 / Fotovoltaico

Se è vero che la vita media di un pannello solare si attesta sui 25 anni, è chiaro che la crescente diffusione di impianti fotovoltaici nel mondo richiede sempre di più un’attenzione particolare in tema di riciclo di tali componenti.

Recuperare materiali utili dai pannelli fotovoltaici a fine vita può rivelarsi fondamentale per ridurre l’impatto ambientale e beneficiare in misura maggiore dei vantaggi dell’energia rinnovabile.

Di recente, l’Enea ha brevettato un nuovo processo volto proprio al recupero dei principali componenti dei pannelli in silicio cristallino. Vediamo, dunque, in cosa consiste e come funziona.

Fine vita fotovoltaico: il brevetto Enea

Come spiegato in una nota pubblicata dall’Enea, il processo brevettato permette innanzitutto di separare i materiali utili, come strati polimerici, contatti elettrici, celle e vetro.

Quelli restanti, invece, possono essere smaltiti in sicurezza attraverso il “rammollimento” minimo e localizzato degli strati polimerici, grazie al riscaldamento del pannello e al successivo scollamento “a strappo”.

L’invenzione, a basso consumo energetico e a ridotto impatto ambientale, nasce prendendo in considerazione la struttura a strati dei moduli cristallini, costituiti da:

  • uno strato di vetro protettivo;
  • un altro, sottile, di materiale polimerico (Etilene Vinil Acetato – EVA);
  • celle di silicio;
  • contatti elettrici in metallo;
  • altro strato di EVA;
  • superficie posteriore di supporto (in genere, in polivinifluoruro (PVF);
  • cornice in alluminio, che racchiude il tutto.

Il processo brevettato, dunque, consiste nello “strappare” meccanicamente gli strati dopo il trattamento termico mirato, per poter così recuperare gli strati polimerici, i contatti elettrici, le celle e il 100% del vetro, il foglio backsheet in PVF e lo strato di EVA.

Recupero dei materiali dai pannelli fotovoltaici: impiantistica semplice

Come sottolineato da Marco Tammaro, responsabile del Laboratorio Tecnologie per il Riuso, il Riciclo, il Recupero e la valorizzazione di Rifiuti e Materiali, nonché inventore del brevetto (i diritti sono condivisi al 50% con la start-up Beta-Tech Srl), “L’aumento esponenziale dei rifiuti costituiti dai pannelli fotovoltaici a fine vita ha reso estremamente urgente affrontare il problema della loro gestione, anche a fronte delle leggi nazionali ed europee che impongono regole severe”.

È lui stesso a spiegare, inoltre, come questo processo richieda un’impiantistica semplice, adatta a un trattamento in continuo e altamente automatizzabile, senza la necessità di un’atmosfera controllata (per la quale occorrerebbe l’utilizzo di specifici gas). In questo modo è possibile evitare non solo il rischio di degrado dei materiali, ma anche inutili sprechi di energia. Inoltre, come detto, si riducono sensibilmente anche pericolose emissioni di gas.

In particolare, come spiegato nel dettaglio tecnico, il brevetto si propone di sfruttare il rammollimento, minimo e localizzato, per staccare gli strati polimerici (realizzando un processo in modalità continua e automatizzata). Riscaldando i pannelli, mentre avanzano su un nastro trasportatore, gli strati vengono staccati con un’azione a strappo, che si presta agevolmente a un’automatizzazione del processo.

Tra l’altro, questa soluzione permette la lavorazione in continuo dei pannelli fotovoltaici a prescindere dallo spessore e dalle tipologie degli strati polimerici stessi.

Non solo pannelli fotovoltaici: il riciclo delle batterie delle auto elettriche

Una situazione analoga a quella che riguarda i pannelli fotovoltaici coinvolge, chiaramente, anche il fine vita delle batterie delle auto elettriche.

Considerando che il numero delle e-car sta crescendo in modo costante, di conseguenza anche quello delle batterie esauste, e non più in grado di fornire prestazioni ottimali, è destinato a salire notevolmente.

Uno studio del Massachusetts Institute of Technology sottolinea il fatto che le batterie agli ioni di litio, una volta giunte all’80% della loro capacità originale, non possono più essere utilizzate. Questo accade, in media, dopo 8-10 anni di servizio, quindi entro il 2030 si stima che saranno 6 milioni i pacchi batteria ritirati annualmente dalle vetture elettriche (ricerca IDTechEX).

Secondo i ricercatori del MIT, tuttavia, una strada percorribile potrebbe essere quella di riutilizzare queste batterie in applicazioni meno impegnative, ad esempio come accumulatori di riserva per i parchi fotovoltaici. Dallo studio, infatti, emerge come un sistema di accumulo con batterie all’80% della loro capacità possa essere utilizzato anche oltre 10 anni, almeno finché esse non scendono al 70% o anche al 60%. Economicamente, tale soluzione sarebbe più vantaggiosa rispetto a un progetto con batterie nuove, a patto che quelle riciclate costino meno del 60% rispetto al loro prezzo originale.

Qui puoi trovare l’articolo del blog dove abbiamo approfondito questo argomento, con altre ricerche in tema di riciclo delle batterie delle auto elettriche.

Che siano pannelli fotovoltaici, dunque, o batterie delle e-car, recuperare i materiali impiegati per tali tecnologie sta diventando un tema sempre più rilevante per abbattere i costi e l’impatto sull’ambiente.

Per questo, anche utilizzare soluzioni efficaci e componenti di alta qualità può risultare fondamentale per avere sempre impianti fotovoltaici ad alte prestazioni e duraturi nel tempo. Per saperne di più sulle soluzioni proposte da BayWa r.e., guarda qui i prodotti del nostro catalogo oppure contattaci per parlare con un nostro professionista.

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